Autofagie

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)
m (1 revizi)
m (1 revizi)
 

Aktuální verze z 21. 12. 2013, 21:23

Autofagie je jedním z mechanizmů udržení buněčné homeostázy. V nejobecnějším slova smyslu se jedná o lysozomální degradaci proteinů. Autofagie patří mezi evolučně velmi staré procesy. U vyšších eukaryot jsou rozeznávány tři základní typy autofagie a to makroautofagie, která je definována jako neselektivní proces degradace proteinů, při kterém se tvoří specifické buněčné organely zvané autofagozomy. K jejich vzniku dochází uzavřením složek cytosolu membránou za vzniku tzv. fagoforu. V dalším kroku dochází k fůzi autofagozomů s lysozomy za vzniku autolysozomů nebo také autofagolysozomů. Autolysozomy jsou jednomembránové struktury ve kterých probíhá proteolytická hydrolýza bílkovin. Druhou třídou autofagických procesů je tzv. mikroautofagie. Při ní dochází k lysozomální degradaci cytosolu, inkluzí a organel, a to přímou invaginací lysozomální membrány. Posledním typem autofagie je v poslední době často zkoumaná autofagie zprostředkovaná chaperony. Při tomto typu autofagie dochází k výjimečně selektivní degradaci cytoplazmatických proteinů, které obsahují specifický pentapeptidový motiv KFERQ (Lys-Phe-Glu-Arg-Gln). Tyto proteiny jsou transportovány přes lysozomální membránu, kde se váží na specifický protein LAMP2a. Po vazbě proteinu na LAMP2a dochází k jeho rozpoznání řadou molekulárních chaperonů, zejména hsp73. Proteiny interagující s hsp73 jsou do lysozomů transportovány přednostně, a tím také přednostně odbourávány.

Molekulární mechanizmy autofagie

Na autofagii se podílejí dva základní regulační mechanizmy. Jedním je regulace zprostředkovaná aktivitou kinázy mTOR (Target of Rapamycin), která zapíná nebo vypíná autofagické dráhy podle nutričního stavu buněk. Druhým regulačním prvkem je eukaryotický iniciační faktor eIF2alfa kinázy Gcn2 a transkripční transaktivátor Gcn4. Další významnou kapitolou v autofagických procesech je vznik, maturace a recyklace autofagozomů. Na těchto procesech se podílejí především Atg (AuTophaGy) proteiny kódované Atg geny. Všechny tyto procesy jsou podmíněny tvorbou multimerických proteinových komplexů.

Význam autofagie

Je třeba rozlišovat autofagii, která probíhá za stavů nepatologických a stavů patologických. Za nepatologických stavů funguje autofagie jako adaptační mechanizmus nutný k přežívání za nepříznivých podmínek, a to jak extracelulárních (nedostatek živin, hypoxie, vysoká teplota), tak intracelulárních (nahromadění poškozených nebo nadbytečných buněčných organel). V podmínkách hladovění dochází k degradaci proteinů, nukleových kyselin a organel, např. peroxizomů, mitochondrií a endoplasmatického retikula. U mnohobuněčných organizmů má autofagie zvláštní význam při regulaci embryonálního a postnatálního vývoje. Studium významu autofagie během patologických stavů nabývá v poslední době na významu. S autofagozomálními procesy se pojí etipatogeneze řady neuronálních, myogenerativních a infekčních chorob. Velký význam má vztah autofagie a karcinogeneze.

Externí odkazy


Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Autofagie“